Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков

Когда речь идет о воздействии авиации на окружающую среду, оценки традиционно касаются вклада углекислого газа, содержащегося в выхлопах самолетов, в глобальное потепление. Подобно всем присутствующим в атмосфере парниковым газам, углекислый газ поглощает и излучает обратно на землю часть ее тепла, замедляя тем самым ее охлаждение. С самолетными выхлопами в атмосферу попадает не больше 2 % углекислого газа, нагнетаемого туда людьми[136], однако, поскольку это незначительное количество С0₂ попадает непосредственно в верхние слои атмосферы, его воздействие на окружающую среду, судя по всему, сильнее, нежели воздействие выбросов с поверхности земли.

Если вы любите разглядывать конденсационные следы, вам придется задуматься и о том, что, по мнению все возрастающего числа ученых, авиация преимущественно воздействует на окружающую среду не за счет выбросов парниковых газов, а за счет облаков, порождаемых летательными аппаратами во время полетов.

В целом облака оказывают огромное, хотя и несколько противоречивое влияние на приземную температуру. Всем прекрасно известно, что вода в невидимом газообразном состоянии, т. е. в форме водяного пара, действует как парниковый газ и не дает Земле остывать, удерживая ее тепло. На самом деле водяной пар — безусловно, самый распространенный парниковый газ в атмосфере, на счет которого относят от 36 до 70 % воздействия, обеспечивающего парниковый эффект. Присутствующая в атмосфере вода, собираясь в облака, состоящие из капель или кристаллов льда, влияет на глобальную температуру планеты менее прямо.

С одной стороны, облака препятствуют прохождению части солнечного света, отражая его обратно: любители позагорать, начинающие зябнуть, едва на солнце набегает тучка, поймут, о чем речь. В этом случае облака способствуют локальному охлаждению земной поверхности. С другой стороны, подобно водяному пару и другим парниковым газам, облака вбирают часть земного тепла и частично излучают его обратно на землю: именно поэтому облачной ночью обычно теплее, чем ясной. В этом случае облака, напротив, замедляют остывание Земли.

Большинство видов облаков, не пропускающих солнечный свет, в целом дают охлаждающий эффект. Однако со многими облаками верхнего яруса, состоящими из частиц льда, — с такими как перистые, перисто-слоистые и перисто-кучевые, в совокупности именуемые «перистообразными», — дело обстоит иначе. Иногда они насколько тонки, что пропускают много солнечного света, и в этом случае эффект удержания земного тепла оказывается более выраженным, нежели охлаждающий эффект. Именно эта особенность перистообразных облаков лежит в основе воздействия конденсационных следов на окружающую среду.

_{При определенных условиях конденсационные следы не исчезают, а распространяются по небу, приводя к образованию перисто-слоистых облаков, занимающих площадь в тысячи квадратных миль.}

Все мы не раз видели, что следы самолетов редко просто так висят в воздухе в виде четких облачных полосок. Когда на высоте крейсерского полета сочетание низкой температуры и высокой влажности способствует образованию конденсационных следов, кристаллы льда, из которых они состоят, часто распространяются по небу ветром. Частицы самолетных выхлопов выступают в качестве ядер конденсации и замерзания, способствуя собиранию присутствующих в атмосфере водяных паров в капли или кристаллы. Ледяные кристаллы, из которых состоят конденсационные следы, тоже выступают в качестве ядер замерзания и растут по мере собирания молекул воды. За считанные часы конденсационные следы могут растянуться на несколько миль в ширину. По данным наблюдений, отдельные конденсационные следы распространяются по небу, охватывая площадь до восьми тысяч квадратных миль[137]. В насыщенной атмосфере они выступают в качестве катализатора, способствующего образованию тонких перистообразных облаков — тех самых, которые приводят к повышению температуры над поверхностью земли.